流体输配管网课程建设与教学方法

分析流体输配管网课程在建筑环境与设备工程专业培养方案中的位置与作用、与其他主要课程和实践教学环节的关系,重点讨论课程内容的优化方法,对课程的教学重点、难点及其处理方法进行分析,提出对任课教师的知识与能力要求。

稳态流体管网的灵敏度

引入微分灵敏度和大变化灵敏度的数学原理,导出了它们在稳态流体网络中的计算公式和求解方法,从而在流体网络中当某些分支参数产生微小变化或任意变化时,能分别利用微分灵敏度和大变化灵敏度来反映这些参数变化对网络响应的影响.通过对加热管网算例的比较分析,证明了流体网络中某些参数任意改变后,采用大变化灵敏度分析方法,可以获得网络响应的准确解.网络中m个分支参数的较大变化会引起n个分支流量的变化,将它们对整个网络的影响分开考虑,易于区分开网络系统的故障区域和流量的正常波动区域,有利于评估流体管网的实际特性,实现在线模拟和故障诊断等.

网络方法在管路流体动态仿真计算中的应用

针对管路流体动态特性 ,运用流体网络理论 ,对燃气传输管路的共振频率进行了计算 ;并基于特征线法 ,对该管网的瞬态特性进行了仿真。仿真结果表明 ,采用流体网络模型适用于工程的稳。

用MTLAB分析流体输配管网的初步研究

在暖通空调领域 ,涉及大量的流体输配管网分析问题。要进行系统设计优化分析、运行调节方案分析等等 ,都需要对管网的水力工况进行定量分析。文章运用图论和流体管网的基本理论 ,用MATLAB对流体输配管网的计算机分析进行了初步研究。根据管网的基本回路分析法 ,提出了一种方便可靠的将管道系统转化为网络图的描述方法 ,以及从管网的网络图直接生成管网分析所需要的一些基础矩阵的方法。对MATLAB的功能及其对于求解管网分析问题的高效率特性进行了分析 。

流体输配管网课程教学研究

针对流体输配管网课程的特点,总结了教学实践中的体会和认识,提出了在教学过程中应由浅入深,突出重点,把握好共性与个性的辨正统一,理论联系实际,培养学生专业理念,为后续专业课程的学习作必要的铺垫,并将计算机和网络技术应用到教学实践中,采用多种考核方式以促进学生综合能力的提高。

汽-液两相流体管网网络仿真计算

单相流动特性、汽液两相流压降及空泡率变化的模型不能直接给出复杂管网的特性。应用流体网络理论及数学仿真技术对两相流管网进行综合模拟和仿真计算。从仿真结果可以看出，两相流管网中的流阻分布是非线形的。

流体输配管网课程教学改革探讨

流体输配管网是建筑环境与设备工程专业在新一轮教学内容和课程体系改革中构建的一门专业平台课,亦是该专业的主干课。针对流体输配管网课程的特点和具体情况,探讨了在教学过程中培养学生的工程能力,合理组织教学,提高教学效率。

流体输配管网课程线上线下混合式教学探索

流体输配管网是各种公用设备工程中形成和发展起来的通用理论与技术,是建筑环境与能源应用工程专业的核心基础课,课程系统性强,知识面广,但面临课时不足等问题。通过构建线上线下混合式教学体系,完善课程资源建设,学生线上完成自主学习,教师线下组织学生交流、释疑,根据学习反馈情况及时调整教学,最终提升课程教学质量。

CAI技术在《流体输配管网》课程中的应用研究

针对《流体输配管网》的自身特点,对传统和多媒体教学方法进行比较,分析了多媒体技术在该课程中的应用特点.在教学过程中引入计算机辅助教学手段,通过教学实践,对CAI技术在教学中现存的问题进行了分析,并对教学方法的改革提出建议.

《流体输配管网》课程教学关键问题研究

《流体输配管网》是建筑环境与能源应用工程专业的一门专业基础课,本文指出了《流体输配管网》课程的特点及教学过程中存在的问题,分析了如何更好地发挥课程实验的作用,认识实习在该课程教学中的作用,并提出在教学过程中应辅以实际的工程案例,更好地做到理论与实践相结合。

间冷回热循环发动机回热器管路系统设计优化

结合Flowmaster软件平台建立回热器供/回气管路系统的流动传热性能仿真网络,利用Isight软件中近似模型方法建立回热器性能与供气管、主管及回流管径之间的响应函数关系。以各回热器模块的冷气流量等性能参数为目标,采用多种遗传优化算法对回热器管路系统尺寸进行优化。结果表明,当供气管径为165 mm、主管管径为70 mm、回流管管径为162 mm时回热器换热量最大,此时管路系统质量为335.04 kg。考虑到在喷管内安装后各回热器模块燃气侧流量分配不均匀性的影响,总换热量及换热效率略有变化。

基于网络分析法对液压消音器特性分析

利用流体管路的网络分析法对液压消音器组成结构进行分析,推导出数学表达式;通过液压消音器特性曲线分析,得出结构参数的变化对衰减性能幅度有着决定影响.

枝状管的分布式单点流体网络模型与算法

针对枝状管在流体网络实时仿真中的建模与应用,建立了枝状管的分布式单点流体网络模型。将模型的运算集中于单个节点压力的迭代计算,基于枝状管的单输入特点设计了相应的节点压力迭代算法。以简单总管系统为例,验证了所述方法在流体网络实时仿真与模拟应用中的正确性和有效性。结果表明,采用该建模方法及迭代算法,节点压力的首次迭代计算结果产生的偏差小于5%,且整个迭代计算过程具有大范围的单调收敛性,具有很好的实时性并适合工程应用。

管网计算的新方法

通过Excel规划求解方法对流体力学中管网问题进行了计算,介绍了一种不需编程来求解管网问题的新方法。

等截面摩擦管流输运自由流阻力颗粒计算模型

冰雹连续抛射装置中使用压缩空气输运冰雹颗粒,为研究冰雹抛射运动规律,通过建立对应的气力输运计算模型,研究了冰雹抛射速度规律,分析计算结果指导冰雹抛射装置设计。将压缩空气在系统中的流动简化为流体网络。针对等截面摩擦管流,其抛射压力一定即边界条件一定,应用Runge-Kutta法求解该初值问题,获取抛射管沿程的总压、静压等参数分布。使用颗粒自由流阻力模型对颗粒在抛射管内的受力进行分析,从而得到其运动过程及最终抛射速度。对影响抛射速度的关键因素进行分析,结果表明:随着抛射气源压力的增大,空气流量和抛射速度逐渐增大,抛射速度增长逐渐缓慢;随着抛射管长度的增大,空气流量逐渐减小,抛射速度先增大后保持不变;随着抛射管内径增大,空气流量指数型增长,抛射速度也在增大,但增长趋势逐渐缓慢。可见抛射管管径不宜太大,管长不宜太长,计算结果对试验装置设计具有指导意义。

基于问卷调查的《流体输配管网》课程教学思考

文章通过课程调查问卷的方式,了解学生对《流体输配管网》课程认知程度、学习情况、教学内容的满意度以及希望教师采用的教学方式等。通过归纳总结,得出如下课程认知与规律,对今后教学具有很好的指导意义:《流体输配管网》在学生学习与专业领域具有重要位置与作用;教与学方法协调,调整课程中理论与实践的占比,使学生能够通过实际案例更好地学习课程理论;教学方式采用“虚拟仿真”等实训平台及现代教育技术,激发学生学习兴趣与学习动力,有助于提升教学质量。

基于CFD的充填管网参数优化及输送特性

为优化充填管网参数及研究充填料浆管道输送特性,考虑将充填倍线N、充填管径D、质量浓度c3个影响因素进行正交设计并进行计算流体力学(CFD)试验,之后对试验结果进行极差、方差及回归拟合分析,并结合数值分析方法探讨最大流速的预测计算模型。结果表明:影响沿程阻力损失、影响最大流速的敏感性、显著性皆为D>c>N,且3个因素均为显著因素;得到最佳充填倍线N为3.0~4.0,质量分数c为65%~68%,充填管径D为110~120mm,再经筛选剩下5组合适参数。研究3个因素变化对沿程阻力损失、最大流速的影响,并建立一个反映三因素下最大流速νmax的综合数学预测模型,并利用这5组对其验证,模型计算值与试验模拟值差率都在15%以下,证明预测模型有效。

函授“流体输配管网”课程教学与实践环节的改革

针对"流体输配管网"课程的教学内容,以及函授教学的特点,提出要优先采用案例教学、研讨式教学等教学方法;通过合理选择和运用多媒体技术,并与传统教学手段有机结合,提高教学效果;通过一个具体实例来说明加强实验教学,巩固教学内容的重要性。

基于流体网络法的射流式风洞系统流动计算分析

针对下吹式自由射流风洞的流动阻力评估问题,使用流体网络法将风洞系统简化为由典型元件组成的流体网络结构。各个元件均按照理论方法或经验方法计算其流动阻力,按照风洞设计标准设计得到主要元件的结构尺寸。对该风洞进行计算,得到系统内部沿程气动参数变化规律,分析表明系统流动阻力在扩张段处最大。通过设置不同入口压力进行计算,得到对应流量及试验段风速数据。结合所选风机的性能曲线,在风机额定功率下,得出风洞试验段气流马赫数可达0.47。计算结果可为后续进一步提升试验能力和气源系统设计选型时提供数据支撑。

复杂三维管网中流体实时可视化算法及其应用

为解决复杂三维管网中难以实现流体实时可视化的问题,对复杂三维管网内各类管线和路口进行分析和归纳,提出了一种复杂三维管网中流体实时可视化算法。通过管网建模及中线获取得到管网中线数据,并确定管线和路口类型;针对各类管线和路口分别采用求交运算、管网底面重构等方法建立流体表面模型,以减少实时流体建模计算量。基于由传感器网络或数值模拟得到的实时流体深度信息与管网模型类别实时更新流体表面和流体深度,实现实时流体建模;采用渲染技术最终实现复杂三维管网场景下的流体实时可视化。以矿井突水为实例,验证算法可行性并进行可视化分析。